BR102021002188A2 - PROPELLER BLADE, PROPELLER, PROPELLER INTEGRITY MONITORING SYSTEM FOR AN AIRCRAFT, AND, METHOD FOR MONITORING THE INTEGRITY OF AN AIRCRAFT PROPELLER - Google Patents

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Abstract

Sistema de monitoramento da integridade da hélice para uma aeronave, compreendendo: uma aeronave com uma ou mais hélices compreendendo um cubo com um eixo de rotação e uma pluralidade de pás de hélice, cada pá compreendendo um corpo de pá tendo uma extremidade de cubo e uma extremidade de ponta e uma fonte de luz montada dentro ou sobre o corpo de pá, a fonte de luz sendo capaz de emitir um feixe de luz da extremidade da ponta da pá de hélice, em que as fontes de luz de cada pá de hélice são configuradas para emitir um feixe de luz em uma direção que irradia para fora do cubo de hélice, em que o sistema compreende ainda um ou mais receptores montados em uma fuselagem e/ou nacela da aeronave, cada receptor tendo uma superfície de sensor que é capaz de detectar uma posição para cada feixe de luz que cruza a superfície do sensor conforme a hélice gira, de modo que o receptor gere um sinal indicativo da posição como uma medida da trajetória da ponta de pá para cada pá de hélice que passa, em que o sistema compreende ainda uma unidade de processamento que analisa os sinais do receptor para determinar a integridade das pás de hélice de uma ou mais hélices com base em onde os feixes de luz das pás de hélice cruzaram a superfície do sensor.

Figure 102021002188-8-abs
A propeller integrity monitoring system for an aircraft, comprising: an aircraft having one or more propellers comprising a hub with an axis of rotation and a plurality of propeller blades, each blade comprising a blade body having a hub end and a tip end and a light source mounted in or on the blade body, the light source being capable of emitting a beam of light from the tip end of the propeller blade, wherein the light sources from each propeller blade are configured to emit a beam of light in a direction radiating outward from the propeller hub, wherein the system further comprises one or more receivers mounted in a fuselage and/or nacelle of the aircraft, each receiver having a sensor surface that is capable of to detect a position for each beam of light that crosses the sensor surface as the propeller rotates, so that the receiver generates a position-indicating signal as a measure of the blade tip trajectory for each passing propeller blade, wherein the system further comprises a processing unit that analyzes signals from the receiver to determine the integrity of the propeller blades of one or more propellers based on where the light beams from the propeller blades have crossed the surface of the sensor.
Figure 102021002188-8-abs

Description

PÁ DE HÉLICE, HÉLICE, SISTEMA DE MONITORAMENTO DA INTEGRIDADE DA HÉLICE PARA UMA AERONAVE, E, MÉTODO PARA MONITORAR A INTEGRIDADE DE UMA HÉLICE DE UMA AERONAVEPROPELLER BLADE, PROPELLER, PROPELLER INTEGRITY MONITORING SYSTEM FOR AN AIRCRAFT, AND, METHOD FOR MONITORING THE INTEGRITY OF AN AIRCRAFT PROPELLER CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

[001] A presente divulgação se refere a uma pá de hélice, uma hélice que compreende uma pluralidade de pás de hélice, um sistema para monitoramento a integridade de uma hélice e um método para estes.[001] The present disclosure relates to a propeller blade, a propeller comprising a plurality of propeller blades, a system for monitoring the integrity of a propeller, and a method thereof.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOFUNDAMENTALS OF THE INVENTION

[002] As hélices compreendem um cubo giratório central com uma pluralidade de pás rotativas, cada uma montada no cubo em uma extremidade e compreendendo uma ponta de pá na outra. Cada pá compreende um corpo de pá com uma seção de aerofólio que cria empuxo para uma aeronave. Como pode ser observado, as pás de hélice são componentes cruciais de uma aeronave movida a hélice e, portanto, é necessário que tenham uma manutenção adequada. A deterioração da hélice pode reduzir significativamente a eficiência operacional de uma hélice e o empuxo resultante da aeronave.[002] The propellers comprise a central rotating hub with a plurality of rotating blades, each mounted on the hub at one end and comprising a blade tip at the other. Each blade comprises a blade body with an airfoil section that creates thrust for an aircraft. As can be seen, propeller blades are crucial components of a propeller-powered aircraft and therefore need to be properly maintained. Propeller deterioration can significantly reduce the operating efficiency of a propeller and the resulting thrust of the aircraft.

[003] As hélices das aeronaves são, portanto, rotineiramente verificadas antes do voo e requerem manutenção regular. As hélices podem ser danificadas ao longo do tempo devido, por exemplo, a alta carga durante operações anormais da hélice, condições climáticas adversas, areia no ar, colisão de pássaros ou semelhantes. A degradação da pá pode ocorrer levando a uma perda de integridade estrutural.[003] Aircraft propellers are therefore routinely checked before flight and require regular maintenance. The propellers can be damaged over time due to, for example, high load during abnormal propeller operations, adverse weather conditions, sand in the air, bird strike or the like. Blade degradation can occur leading to a loss of structural integrity.

[004] As verificações e manutenção pré-voo são capazes de identificar uma pá danificada, uma vez que o dano atingiu um nível detectável; no entanto, essas verificações pré-voo podem atrasar a partida da aeronave e a manutenção pode exigir que a aeronave fique em solo por um período significativo sem aviso prévio. Isso pode afetar a eficiência operacional da aeronave. Na maioria dos casos, as verificações pré-voo não revelam nenhum dano e, portanto, podem ser consideradas despesas perdidas.[004] Pre-flight checks and maintenance are able to identify a damaged blade once the damage has reached a detectable level; however, these pre-flight checks may delay the aircraft's departure and maintenance may require the aircraft to be grounded for a significant period without notice. This can affect the operational efficiency of the aircraft. In most cases, pre-flight checks do not reveal any damage and therefore can be considered lost expenses.

[005] Portanto, é necessário fornecer um sistema que possa monitorar a integridade das pás facilmente e em tempo real para avaliar se a manutenção é necessária.[005] Therefore, it is necessary to provide a system that can monitor the integrity of the blades easily and in real time to assess whether maintenance is required.

SUMÁRIOSUMMARY

[006] De acordo com um primeiro aspecto, é fornecida uma pá de hélice que compreende: um corpo de pá tendo uma extremidade de cubo e uma extremidade de ponta e uma fonte de luz montada dentro ou sobre o corpo de pá, a fonte de luz sendo capaz de emitir um feixe de luz a partir da extremidade de ponta da pá de hélice.[006] According to a first aspect, there is provided a propeller blade comprising: a blade body having a hub end and a tip end and a light source mounted in or on the blade body, the light being able to emit a beam of light from the tip end of the propeller blade.

[007] A fonte de luz pode ser montada próxima a uma ponta da pá da hélice.[007] The light source can be mounted close to one end of the propeller blade.

[008] A fonte de luz pode ser autoalimentada. A fonte de luz pode ser conectada eletricamente a um dispositivo piezoelétrico fornecido dentro da pá de hélice a fim de alimentar a fonte de luz.[008] The light source can be self-powered. The light source may be electrically connected to a piezoelectric device provided within the propeller blade in order to power the light source.

[009] A fonte de luz pode ser alimentada usando a energia disponível na pá de hélice, opcionalmente, em que a fonte de luz está eletricamente conectada a um circuito de degelo da pá de hélice para alimentar a fonte de luz.[009] The light source can be powered using the energy available in the propeller blade, optionally where the light source is electrically connected to a propeller blade de-icing circuit to power the light source.

[0010] A fonte de luz pode ser um dispositivo a laser, opcionalmente em que a fonte de luz é um VCSEL.[0010] The light source may be a laser device, optionally where the light source is a VCSEL.

[0011] De acordo com um segundo aspecto, é fornecida uma hélice que compreende um cubo com um eixo de rotação e uma pluralidade de pás de hélice conforme estabelecido no primeiro aspecto, em que as fontes de luz de cada pá de hélice são configuradas para emitir um feixe de luz em uma direção que irradia para fora do cubo da hélice.[0011] According to a second aspect, there is provided a propeller comprising a hub with an axis of rotation and a plurality of propeller blades as set forth in the first aspect, wherein the light sources of each propeller blade are configured to emit a beam of light in a direction that radiates outward from the propeller hub.

[0012] As fontes de luz podem ser configuradas para emitir um feixe de luz em uma direção geralmente radial.[0012] Light sources can be configured to emit a beam of light in a generally radial direction.

[0013] A hélice pode compreender dispositivos de degelo em cada um dos corpos das pás e das conexões elétricas para acoplar energia elétrica aos dispositivos de degelo de uma fonte de alimentação elétrica.[0013] The propeller may comprise de-icing devices in each of the blade bodies and electrical connections to couple electrical power to the de-icing devices of an electrical supply.

[0014] De acordo com uma terceira modalidade, é fornecido um sistema de monitoramento da integridade da hélice para uma aeronave, o sistema compreendendo: uma aeronave com uma ou mais hélices conforme estabelecido no segundo aspecto, em que o sistema compreende ainda um ou mais receptores montados em uma fuselagem e/ou em uma nacela da aeronave, cada receptor tendo uma superfície de sensor que é capaz de detectar uma posição para cada feixe de luz que cruza a superfície do sensor conforme a hélice gira, de modo que o receptor gere um sinal que é indicativo da posição como uma medida da trajetória da ponta de pá para cada pá de hélice que passa, em que o sistema compreende ainda uma unidade de processamento que analisa os sinais do receptor para determinar a integridade das pás de hélice de uma ou mais hélices com base em onde os feixes de luz das pás de hélice cruzaram a superfície do sensor.[0014] According to a third embodiment, a propeller integrity monitoring system is provided for an aircraft, the system comprising: an aircraft having one or more propellers as set forth in the second aspect, wherein the system further comprises one or more receivers mounted in a fuselage and/or nacelle of the aircraft, each receiver having a sensor surface that is capable of detecting a position for each beam of light that crosses the sensor surface as the propeller rotates, so that the receiver generates a signal that is indicative of position as a measure of the blade tip trajectory for each passing propeller blade, the system further comprising a processing unit that analyzes the signals from the receiver to determine the integrity of the propeller blades of a or more propellers based on where the light beams from the propeller blades have crossed the sensor surface.

[0015] O sistema de monitoramento da integridade da hélice pode compreender um processador que processa esse sinal para determinar um estado de integridade de uma pá de hélice associada ao sinal.[0015] The propeller health monitoring system may comprise a processor that processes this signal to determine a health state of a propeller blade associated with the signal.

[0016] O processador pode determinar um valor para uma trajetória de uma ponta de pá da pá de hélice sendo observada[0016] The processor can determine a value for a trajectory of a blade tip of the propeller blade being observed

[0017] O processador pode comparar o valor a um valor limite e/ou a um valor para outra pá de hélice da mesma hélice ou de uma hélice diferente.[0017] The processor may compare the value to a threshold value and/or a value for another propeller blade of the same propeller or a different propeller.

[0018] De acordo com um quarto aspecto, é fornecido um método de monitoramento da integridade de uma hélice de uma aeronave, a hélice compreendendo um cubo com um eixo de rotação e uma pluralidade de pás de hélice, cada pá de hélice compreendendo um corpo de pá tendo uma extremidade de cubo e uma extremidade de ponta e uma fonte de luz montada dentro ou sobre o corpo da pá, a fonte de luz sendo capaz de emitir um feixe de luz da extremidade de ponta da pá de hélice; em que o método compreende: detectar, em um receptor que compreende uma superfície de sensor em uma fuselagem e/ou nacela da aeronave, uma posição do feixe de luz cruzando a superfície do sensor conforme a hélice gira; gerar um sinal indicativo da posição como uma medida da trajetória da ponta de pá para cada pá de hélice que passa e analisar os sinais para determinar a integridade das pás de hélice com base em onde os feixes de luz da hélice cruzam a superfície do sensor.[0018] According to a fourth aspect, there is provided a method of monitoring the integrity of an aircraft propeller, the propeller comprising a hub with an axis of rotation and a plurality of propeller blades, each propeller blade comprising a body blade having a hub end and a tip end and a light source mounted in or on the body of the blade, the light source being capable of emitting a beam of light from the tip end of the propeller blade; wherein the method comprises: detecting, in a receiver comprising a sensor surface on an aircraft fuselage and/or nacelle, a position of the light beam crossing the sensor surface as the propeller rotates; generate a position indicative signal as a measure of the blade tip trajectory for each passing propeller blade and analyze the signals to determine propeller blade integrity based on where the light beams from the propeller cross the sensor surface.

[0019] O método pode compreender ainda a etapa de determinar um valor para uma trajetória de uma ponta de pá de uma pá de hélice sendo observada.[0019] The method may further comprise the step of determining a value for a trajectory of a blade tip of a propeller blade being observed.

[0020] O método pode compreender ainda a etapa de comparar o valor a um valor limite e/ou a um valor para outra pá de hélice da mesma hélice ou de uma hélice diferente.[0020] The method may further comprise the step of comparing the value to a threshold value and/or to a value for another propeller blade of the same propeller or a different propeller.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0021] Certas modalidades da divulgação são descritas abaixo apenas a título de exemplo e com referência às figuras anexas, nas quais:
a Figura 1 mostra um sistema de monitoramento de integridade da hélice para uma aeronave;
a Figura 2 mostra um sistema de monitoramento de integridade da hélice de uma aeronave;
a Figura 3 mostra um receptor para uso em um sistema de monitoramento de integridade da hélice quando uma hélice sem defeito é observada;
a Figura 4 mostra um receptor para uso em um sistema de monitoramento da integridade da hélice quando uma hélice com uma pá de hélice degradada é observada;
a Figura 5 mostra um receptor para uso em um sistema de monitoramento de integridade da hélice quando uma hélice com várias pás de hélice degradadas é observada;
a Figura 6 mostra um receptor para uso em um sistema de monitoramento de integridade da hélice durante uma variedade de condições de voo; e
a Figura 7 mostra um método de monitoramento de integridade de uma hélice.
[0021] Certain modalities of disclosure are described below only by way of example and with reference to the attached figures, in which:
Figure 1 shows a propeller health monitoring system for an aircraft;
Figure 2 shows an aircraft propeller health monitoring system;
Figure 3 shows a receiver for use in a propeller health monitoring system when a faultless propeller is observed;
Figure 4 shows a receiver for use in a propeller health monitoring system when a propeller with a degraded propeller blade is observed;
Figure 5 shows a receiver for use in a propeller health monitoring system when a propeller with multiple degraded propeller blades is observed;
Figure 6 shows a receiver for use in a propeller health monitoring system during a variety of flight conditions; and
Figure 7 shows a method of monitoring the health of a propeller.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURASDETAILED DESCRIPTION OF THE FIGURES

[0022] A Figura 1 mostra um diagrama esquemático que descreve uma aeronave movida a hélice 100, onde uma hélice 102 está localizada em cada asa da aeronave. Cada hélice 102 compreende uma pluralidade de pás de hélice 103. Na modalidade mostrada na Figura 1, a hélice 102 compreende 8 pás de hélice 103, no entanto, será apreciado que diferentes números de pás de hélice são possíveis. Por exemplo, a hélice pode compreender 2, 3, 4, 5 ou 6 pás de hélice ou mais.[0022] Figure 1 shows a schematic diagram depicting a propeller-powered aircraft 100, where a propeller 102 is located on each wing of the aircraft. Each propeller 102 comprises a plurality of propeller blades 103. In the embodiment shown in Figure 1, the propeller 102 comprises 8 propeller blades 103, however, it will be appreciated that different numbers of propeller blades are possible. For example, the propeller may comprise 2, 3, 4, 5 or 6 propeller blades or more.

[0023] A hélice 102 pode ser qualquer tipo de hélice. Pode incluir, por exemplo, uma hélice com dutos, um motor propfan com rotor aberto, um par de hélices coaxiais contra-rotativas ou hélices contra-rotativas.[0023] The propeller 102 can be any type of propeller. It may include, for example, a ducted propeller, an open rotor propfan motor, a pair of counter-rotating coaxial propellers or counter-rotating propellers.

[0024] Cada hélice compreende um cubo 105 no qual as pás de hélice 103 são montadas. A pá de hélice 103 pode ser formada integralmente com o cubo 105, alternativamente, as pás de hélice 103 podem ser montadas no cubo 105 separadamente.[0024] Each propeller comprises a hub 105 on which propeller blades 103 are mounted. Propeller blade 103 may be integrally formed with hub 105, alternatively, propeller blades 103 may be mounted to hub 105 separately.

[0025] As pás de hélice 103, portanto, compreendem, cada uma, uma extremidade de cubo 103a e uma extremidade de ponta 103b. A extremidade de cubo 103a pode compreender uma raiz de pá 107 para fixação ao cubo 105 de uma hélice 102, uma seção de aerofólio ou corpo de pá 109 que se estende geralmente entre a extremidade de cubo 103a e a extremidade de ponta 103b e uma ponta de pá 111 no ponto mais radial externo da pá de hélice 103. A pá de hélice pode compreender um material compósito reforçado com fibra.[0025] The propeller blades 103, therefore, each comprise a hub end 103a and a nose end 103b. Hub end 103a may comprise a blade root 107 for attachment to hub 105 of a propeller 102, an airfoil section or blade body 109 extending generally between hub end 103a and tip end 103b and a tip blade 111 at the outermost radial point of propeller blade 103. The propeller blade may comprise a fiber reinforced composite material.

[0026] A aeronave 100 mostrada na Figura 1 é fornecida com duas hélices 102, no entanto, será apreciado que hélices adicionais podem estar presentes. Por exemplo, a aeronave 100 pode compreender quatro hélices 102, ou seja, duas em cada asa ou mais de quatro hélices. Alternativamente, a aeronave 100 pode compreender apenas uma única hélice 102, por exemplo, uma hélice voltada para a parte traseira, onde a hélice 102 é disposta entre as partes de uma fuselagem que se estendem além da hélice para suportar uma seção de cauda.[0026] The aircraft 100 shown in Figure 1 is provided with two propellers 102, however it will be appreciated that additional propellers may be present. For example, aircraft 100 may comprise four propellers 102, i.e. two on each wing or more than four propellers. Alternatively, the aircraft 100 may comprise only a single propeller 102, for example a rearward-facing propeller, where the propeller 102 is disposed between parts of a fuselage that extend beyond the propeller to support a tail section.

[0027] Em operação, as hélices 102 de uma aeronave 100 podem ser danificadas devido a, por exemplo, alto carregamento durante operações anormais da hélice, condições climáticas adversas, areia no ar, colisão de pássaros ou semelhantes. Isso pode ter um efeito na integridade estrutural da pá da hélice, particularmente tornando a pá de hélice menos rígida, e por isso é necessário realizar verificações de manutenção regulares nas hélices para verificar esses danos. Essas verificações de manutenção exigem que a aeronave esteja em solo, o que tem um efeito significativo sobre os custos de operação da aeronave.[0027] In operation, the propellers 102 of an aircraft 100 can be damaged due to, for example, high loading during abnormal propeller operations, adverse weather conditions, sand in the air, bird strike or the like. This can have an effect on the structural integrity of the propeller blade, particularly making the propeller blade less rigid, so it is necessary to perform regular maintenance checks on the propellers to check for such damage. These maintenance checks require the aircraft to be on the ground, which has a significant effect on the costs of operating the aircraft.

[0028] É, portanto, desejável o fornecimento de um sistema e método que permita que a integridade da pá de hélice seja monitorada durante o voo, a fim de determinar se uma verificação de manutenção é necessária. Isso pode ajudar a evitar que a manutenção seja programada quando não for necessária. Isso também pode permitir que a degradação seja detectada mais cedo, permitindo o pré-pedido de peças de reposição e o pré-agendamento da manutenção.[0028] It is therefore desirable to provide a system and method that allows the integrity of the propeller blade to be monitored during flight in order to determine whether a maintenance check is required. This can help prevent maintenance from being scheduled when it is not needed. This can also allow degradation to be detected earlier, allowing for pre-ordering of replacement parts and pre-scheduling of maintenance.

[0029] Na Figura 1, cada uma das pás de hélice 103 da hélice 102 está equipada com uma fonte de luz 104. A fonte de luz 104 é encaixada na extremidade de ponta 103b de cada pá de hélice 103 como mostrado; particularmente, pode ser encaixada na ponta de pá 111 de cada pá de hélice 103.[0029] In Figure 1, each of the propeller blades 103 of the propeller 102 is equipped with a light source 104. The light source 104 is fitted to the tip end 103b of each propeller blade 103 as shown; in particular, it can be fitted to the blade tip 111 of each propeller blade 103.

[0030] A fonte de luz pode ser incorporada em uma resina transparente dentro do corpo de pá.[0030] The light source can be embedded in a transparent resin inside the paddle body.

[0031] Por "extremidade de ponta" 103b da pá de hélice 103, é compreendido a porção da pá de hélice 103 que está posicionada adjacente a e inclui a ponta de pá 111, por exemplo, onde as superfícies de pressão e sucção estão convergindo (por exemplo, a espessura da pá é reduzida) em uma direção de envergadura/radial. Isso pode ser observado como representando o terço mais próximo da ponta da pá de hélice, por exemplo, e talvez mais precisamente os últimos 20% da pá de hélice 103 movendo-se na direção de envergadura da posição de interface da extremidade de cubo 103a da pá de hélice 103 com o cubo 105 ao longo do corpo de pá 109 até a ponta de pá 111.[0031] By "tip end" 103b of propeller blade 103 is meant that portion of propeller blade 103 which is positioned adjacent to and includes blade tip 111, for example where the pressure and suction surfaces are converging ( e.g. blade thickness is reduced) in a span/radial direction. This can be seen as representing the nearest third of the propeller blade tip, for example, and perhaps more precisely the last 20% of propeller blade 103 moving in the spanning direction of the hub end interface position 103a of the propeller blade 103 with hub 105 along blade body 109 to blade tip 111.

[0032] Cada fonte de luz 104 é ajustada à pá de hélice 103, de modo que é configurada para emitir um feixe de luz 106 em uma direção externa e geralmente radial da hélice 102. Desta forma, o feixe de luz 106 pode projetar uma trajetória de ponta da pá de hélice 103 em outra parte da aeronave 100, tal como a fuselagem ou nacela, onde um receptor 108 é montado para detectar o feixe de luz 106 conforme a hélice gira e o feixe de luz 106 atravessa o receptor 108.[0032] Each light source 104 is fitted to the propeller blade 103 so that it is configured to emit a beam of light 106 in an external and generally radial direction of the propeller 102. In this way, the light beam 106 can project a tip path of propeller blade 103 in another part of aircraft 100, such as the fuselage or nacelle, where a receiver 108 is mounted to detect the light beam 106 as the propeller rotates and the light beam 106 passes through the receiver 108.

[0033] Como mostrado na Figura 2, o campo de visão 116 para o receptor 108 pode variar na direção de cima para baixo. Por exemplo, o campo de visão 116 pode estar em uma faixa de ± 30°, opcionalmente na faixa de ± 20°, ainda opcionalmente na faixa de ± 10°. Isso permite que o receptor 108 monitore o trajeto do feixe de luz 106 ao longo de uma determinada faixa de distância. Embora não mostrado na Figura 2, o campo de visão 116 do receptor 108 também pode variar na mesma faixa de valores na direção dianteira-traseira.[0033] As shown in Figure 2, the field of view 116 for the receiver 108 may vary in the top to bottom direction. For example, the field of view 116 may be in a range of ±30°, optionally in the range of ±20°, further optionally in the range of ±10°. This allows the receiver 108 to monitor the path of the light beam 106 over a certain range of distance. Although not shown in Figure 2, the field of view 116 of the receiver 108 can also vary within the same range of values in the front-rear direction.

[0034] A direção radial da hélice 102 é a direção radial do envelope em forma de disco traçado por uma ponta de pá 111 durante uma rotação completa da hélice 102 quando nenhuma carga dianteira ou traseira estão presentes. Durante a operação, a hélice 103 também experimentará carregamento devido ao empuxo, por exemplo, durante a decolagem ou uma subida íngreme ou experimentará resistência, por exemplo, durante a aterrissagem ou um mergulho e isso fará com que a trajetória de ponta da pá de hélice se altere com as condições de voo. Conforme a pá flexiona e a trajetória da ponta de pá é movida para frente e para trás durante as condições de voo, o feixe de luz 106 e o trajeto traçado por ele sobre as superfícies vizinhas da aeronave, como a fuselagem ou uma nacela, também serão deslocados para a frente e para trás em uma quantidade proporcional à mudança na trajetória da ponta de pá. Assim, ao usar o deslocamento do feixe de luz 106, uma medida da mudança na trajetória da ponta de pá pode ser medida e isso pode ser usado para avaliar a integridade das pás de hélice 103, uma vez que as pás de hélice deterioradas ou com defeito 103 terão perdido alguma de sua rigidez original e irão exibir uma maior quantidade na trajetória da ponta da pá com diferentes condições operacionais.[0034] The radial direction of the propeller 102 is the radial direction of the disk-shaped envelope traced by a blade tip 111 during one full rotation of the propeller 102 when no forward or aft loads are present. During operation, the propeller 103 will also experience loading due to thrust, for example, during take-off or a steep climb, or will experience resistance, for example, during landing or a dive, and this will cause the tip trajectory of the propeller blade change with the flight conditions. As the blade flexes and the path of the blade tip is moved back and forth during flight conditions, the light beam 106 and the path it traces over neighboring surfaces of the aircraft, such as the fuselage or a nacelle, also will be shifted back and forth by an amount proportional to the change in blade tip trajectory. Thus, by using light beam displacement 106, a measure of the change in blade tip trajectory can be measured and this can be used to assess the integrity of the propeller blades 103 once the propeller blades have deteriorated or have deteriorated. defect 103 will have lost some of their original stiffness and will exhibit a greater amount in the blade tip trajectory with different operating conditions.

[0035] O feixe de luz pode ser configurado para ser emitido em uma direção geralmente radial, de modo que a direção precisa pode variar em ± 20° em uma direção circunferencial e ± 20° em uma direção axial (dianteiratraseira).[0035] The light beam can be configured to be emitted in a generally radial direction, so the precise direction can vary by ±20° in a circumferential direction and ±20° in an axial (front/back) direction.

[0036] Será apreciado que a fonte de luz 104 pode estar localizada em qualquer lugar dentro ou na extremidade de ponta 103b da pá de hélice 103, desde que o feixe de luz 106 não seja obscurecido em uma direção para fora, geralmente radial. Em outras palavras, deve haver uma linha de visão clara para o receptor 108, de modo que o receptor 108 possa registrar o feixe de luz 106. Por exemplo, embora a ponta de pá 111 possa ser a posição mais apropriada para a fonte de luz 104, de modo que o movimento completo da ponta de pá seja observado, a fonte de luz 104 também pode estar localizada no ou sobre o corpo de pá 109 em uma posição espaçada da ponta de pá real 111, mas em um local que ainda pode observar a flexão dentro da pá de hélice 103, uma vez que isso ainda fornecerá uma medida da flexibilidade de pá quando mudanças são observadas na trajetória da ponta de pá.[0036] It will be appreciated that the light source 104 may be located anywhere within or at the tip end 103b of the propeller blade 103, so long as the light beam 106 is not obscured in an outward, generally radial, direction. In other words, there must be a clear line of sight to the receiver 108 so that the receiver 108 can register the light beam 106. For example, although the paddle tip 111 may be the most appropriate position for the light source 104, so that the full movement of the blade tip is observed, the light source 104 may also be located in or on the blade body 109 in a position spaced from the actual blade tip 111, but in a location that can still observe the flex within the propeller blade 103, as this will still provide a measure of blade flexibility when changes are observed in the trajectory of the blade tip.

[0037] A fonte de luz 104 pode ser qualquer dispositivo capaz de transmitir um feixe de luz, por exemplo, ser um dispositivo a laser ou outro tipo de fonte de luz que pode gerar uma resposta de sinal estreita e bem definida em um receptor 108 conforme o feixe de luz atravessa uma superfície de sensor do receptor. Em um exemplo, a fonte de luz é um diodo emissor de luz (LED) ou um diodo laser, como um laser emissor de superfície de cavidades verticais (vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL).[0037] The light source 104 can be any device capable of transmitting a beam of light, for example a laser device or other type of light source that can generate a narrow and well-defined signal response in a receiver 108 as the light beam passes through a sensor surface of the receiver. In one example, the light source is a light-emitting diode (LED) or a laser diode, such as a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL).

[0038] Para contabilizar a mudança no ângulo causada pela mudança no passo da pá 103 de hélice 102, um emissor de luz resinado pode ser usado para manter um nível de intensidade de fluxo constante.[0038] To account for the change in angle caused by the change in pitch of blade 103 of propeller 102, a resin light emitter can be used to maintain a constant flux intensity level.

[0039] Na Figura 1, dois receptores ópticos 108 estão localizados na superfície externa da fuselagem 110, cada receptor 108 tendo uma superfície de sensor 108a que está voltada para fora para uma hélice 102 e tendo uma linha de visão clara das fontes de luz 104 de uma hélice adjacente conforme as extremidades de ponta 103b da hélice 102 passam. Os receptores ópticos 108 estão localizados de forma que fiquem voltados de frente para e que geralmente estejam nivelados com uma porção de cada hélice 102. Eles podem ser dispostos em uma superfície da fuselagem ou de uma nacela que é disposta geralmente perpendicular ao feixe de luz incidente 106 conforme atravessa a superfície de sensor; no entanto, não precisa ser exatamente perpendicular e ângulos de 20° ou até 30° da perpendicular ainda podem produzir leituras aceitáveis. Pode haver um número igual de receptores ópticos 108 quanto há de hélices 102.[0039] In Figure 1, two optical receivers 108 are located on the outer surface of the fuselage 110, each receiver 108 having a sensor surface 108a that faces outward toward a propeller 102 and having a clear line of sight to the light sources 104 of an adjacent helix as the leading edges 103b of helix 102 pass. Optical receivers 108 are located so that they face and are generally flush with a portion of each propeller 102. They may be disposed on a surface of the fuselage or a nacelle which is disposed generally perpendicular to the incident light beam. 106 as it traverses the sensor surface; however, it does not have to be exactly perpendicular and angles of 20° or even 30° from the perpendicular can still produce acceptable readings. There may be as many optical receivers 108 as there are helices 102.

[0040] Na aeronave de dois motores 100 da Figura 1, existem dois receptores 108 montados na fuselagem 110, um em cada lado da aeronave 100. Em aeronaves com quatro motores, as fontes de luz 104 das pás de hélice 103 nas hélices externas podem ser bloqueadas dos receptores ópticos 108 montados na fuselagem devido às hélices internas. Neste caso, os receptores ópticos 108 para as hélices externas podem ser montados em uma nacela das hélices internas em um lado da nacela voltado para a hélice externa.[0040] In the twin-engine aircraft 100 of Figure 1, there are two receivers 108 mounted on the fuselage 110, one on each side of the aircraft 100. In aircraft with four engines, the light sources 104 from the propeller blades 103 on the outer propellers can be blocked from fuselage-mounted optical receivers 108 due to internal propellers. In this case, optical receivers 108 for the outer propellers may be mounted in a nacelle of the inner propellers on one side of the nacelle facing the outer propeller.

[0041] Cada receptor 108 pode ser montado na fuselagem 110 ou na nacela de modo que esteja geralmente à mesma distância do nariz da aeronave 100, em uma direção longitudinal da fuselagem, que a hélice correspondente 102. O receptor 108 deve ter uma porção de uma superfície do sensor 108a disposta para detectar o feixe de luz 106 durante uma rotação da hélice 102, por exemplo, o feixe de luz 106 deve cruzar a superfície de sensor 108a do receptor 108 durante cada rotação da hélice 102 se for para ser detectado. No entanto, a posição longitudinal exata do receptor 108 dependerá da posição de montagem da fonte de luz 104 em relação ao corpo de pá 109 da pá de hélice 103 e da direção em que a fonte de luz 104 está configurada para emitir o feixe de luz 106. Por exemplo, pode haver um grau de inclinação dianteira ou traseira em que o feixe de luz 106 é emitido a partir de um alinhamento verdadeiramente radial. O posicionamento também dependerá da separação da fonte de luz 104 e do receptor 108 durante a detecção, pois isso pode amplificar o deslocamento.[0041] Each receiver 108 may be mounted on the fuselage 110 or on the nacelle so that it is generally the same distance from the nose of the aircraft 100, in a longitudinal direction of the fuselage, as the corresponding propeller 102. The receiver 108 must have a portion of a sensor surface 108a arranged to detect the light beam 106 during one rotation of the helix 102, for example, the light beam 106 must cross the sensor surface 108a of the receiver 108 during each rotation of the helix 102 if it is to be detected. However, the exact longitudinal position of the receiver 108 will depend on the mounting position of the light source 104 with respect to the blade body 109 of the propeller blade 103 and the direction in which the light source 104 is configured to emit the light beam. 106. For example, there may be a degree of forward or backward tilt where the light beam 106 is emitted from a truly radial alignment. Positioning will also depend on the separation of light source 104 and receiver 108 during detection, as this can amplify displacement.

[0042] O receptor 108 é usado para avaliar a mudança na trajetória da ponta de pá durante as condições de voo. O receptor 108 pode ser posicionado e ter uma superfície de sensor 108a de modo que seja capaz de detectar um feixe de luz 106 de uma pá de hélice 103 através de uma faixa de flexão completa a partir da posição que o feixe de luz 106 atinge quando a pá de hélice 103 está sem defeito, durante uma faixa completa de condições de operação possíveis, até o ponto onde o feixe de luz 106 pode atingir quando a pá de hélice 103 sofreu degradação de sua condição de fabricação e exibe um maior grau de flexão.[0042] Receiver 108 is used to assess the change in blade tip trajectory during flight conditions. Receiver 108 may be positioned and have a sensor surface 108a such that it is capable of detecting a beam of light 106 from a propeller blade 103 through a complete bending range from the position that the beam of light 106 reaches when propeller blade 103 is faultless, over a full range of possible operating conditions, up to the point where light beam 106 can reach when propeller blade 103 has degraded from its manufacturing condition and exhibits a greater degree of flex. .

[0043] Também é concebido que o receptor 108 e sua superfície de sensor 108a podem ser dispostos para detectar apenas o feixe de luz 106 quando a pá de hélice 103 está sem defeitos, a ausência de um sinal do receptor indicando então que a pá de hélice 103 sofreu muita degradação. Igualmente, o receptor 108 e a superfície de sensor 108a podem ser dispostos para detectar apenas quando a pá de hélice 103 atingiu um nível limite de degradação, uma ausência de um sinal indicando então que a pá de hélice 103 está sem defeitos. O receptor 108 também pode compreender uma pluralidade de sensores proporcionando uma pluralidade de superfícies de sensor 108a. A pluralidade de superfícies de sensor 108a pode ser usada para detectar diferentes quantidades de deflexão.[0043] It is also envisioned that the receiver 108 and its sensor surface 108a may be arranged to detect only the light beam 106 when the propeller blade 103 is faultless, the absence of a signal from the receiver then indicating that the blade helix 103 has suffered a lot of degradation. Likewise, the receiver 108 and sensor surface 108a may be arranged to detect only when the propeller blade 103 has reached a threshold level of degradation, an absence of a signal then indicating that the propeller blade 103 is faultless. Receiver 108 may also comprise a plurality of sensors providing a plurality of sensor surfaces 108a. The plurality of sensor surfaces 108a can be used to detect different amounts of deflection.

[0044] Para evitar quaisquer distúrbios, a emissão de luz pode estar fora do espectro visível humano. Isso reduz o risco para os passageiros a bordo da aeronave, particularmente, reduz os danos que podem ser causados aos seus olhos.[0044] To avoid any disturbances, the light emission may be outside the human visible spectrum. This reduces the risk to passengers on board the aircraft, in particular, it reduces the damage that can be done to their eyes.

[0045] A sensibilidade do comprimento de onda do receptor 108 pode ser responsável pela mudança no comprimento de onda do emissor devido às condições atmosféricas.[0045] The wavelength sensitivity of the receiver 108 may be responsible for the change in wavelength of the emitter due to atmospheric conditions.

[0046] O tipo de fonte de luz pode mudar dependendo da aplicação da aeronave. Por exemplo, a luz infravermelha não pode ser usada em aplicações militares que requerem o uso de Sistemas de Visão Noturna.[0046] Light source type may change depending on aircraft application. For example, infrared light cannot be used in military applications that require the use of Night Vision Systems.

[0047] Os receptores 108 e as fontes de luz 104 podem compreender capacidades de degelo. Isso evita a formação de gelo que pode bloquear ou distorcer o feixe de luz emitido, o que pode levar à corrupção dos resultados.[0047] Receivers 108 and light sources 104 may comprise de-icing capabilities. This prevents the formation of ice that can block or distort the beam of light emitted, which can lead to the corruption of the results.

[0048] Em operação, conforme a hélice 102 gira, o feixe de luz 106 associado a cada ponta de pá 111 é detectado pelo receptor associado 108 e uma posição é registrada. A Figura 3 mostra a superfície do sensor 108a do receptor 108 com um traço 106a indicado de onde o feixe de luz 106 cruza sobre a superfície de sensor 108a durante uma rotação da hélice 103. O traço 106a estará presente como uma linha perpendicular a um eixo de rotação da hélice 103, que segue uma trajetória desenhada ao longo da altura do receptor 108.[0048] In operation, as the propeller 102 rotates, the light beam 106 associated with each blade tip 111 is detected by the associated receiver 108 and a position is recorded. Figure 3 shows the sensor surface 108a of the receiver 108 with a trace 106a indicating where the light beam 106 crosses over the sensor surface 108a during a rotation of the propeller 103. The trace 106a will be present as a line perpendicular to an axis of rotation of the propeller 103, which follows a path drawn along the height of the receiver 108.

[0049] O traço 106a mostrado na Figura 3 fornece uma representação da trajetória da ponta de pá de uma pá de hélice sem defeitos 103 e é preferencialmente posicionado em direção ao meio da superfície de sensor 108a durante condições de voo normais.[0049] Trace 106a shown in Figure 3 provides a representation of the blade tip trajectory of a defect-free propeller blade 103 and is preferably positioned towards the middle of the sensor surface 108a during normal flight conditions.

[0050] Em uma hélice sem defeitos 102, cada pá de hélice sem defeitos 103 terá geralmente as mesmas propriedades estruturais (sujeitas às tolerâncias de fabricação usuais e horas de voo acumuladas pela peça). As pás de hélice geralmente também experimentam as mesmas configurações de carga durante a operação e portanto, todas as pás de hélice 103 devem exibir uma quantidade geralmente igual de deflexão na trajetória de ponta da pá durante uma rotação da hélice 103 sob um determinado conjunto de condições de voo. Os traços 106a para cada feixe de luz 106, ou seja, para todas as pás de hélice 103 de uma hélice sem defeitos 102, podem ser substancialmente alinhados para fornecer um único traço 106a, como mostrado na Figura 3 (assumindo que as fontes de luz estão todas alinhadas).[0050] On a defect-free propeller 102, each defect-free propeller blade 103 will generally have the same structural properties (subject to usual manufacturing tolerances and accumulated flight hours for the part). Propeller blades generally also experience the same load settings during operation and therefore all propeller blades 103 must exhibit a generally equal amount of deflection in the blade tip path during one rotation of the propeller 103 under a given set of conditions. of flight. Traces 106a for each light beam 106, i.e., for all propeller blades 103 of a defect-free propeller 102, can be substantially aligned to provide a single trace 106a, as shown in Figure 3 (assuming the light sources are all aligned).

[0051] Cada receptor 108 na aeronave, por exemplo, em um lado da fuselagem ou em um lado de uma nacela, observará um traço semelhante 106a para cada feixe de luz 106 (como mostrado na Figura 3 se as pás de hélice 103 das hélices 102 estiverem sem defeitos).[0051] Each receiver 108 on the aircraft, for example on one side of the fuselage or on one side of a nacelle, will observe a similar trace 106a for each light beam 106 (as shown in Figure 3 if the propeller blades 103 of the propellers 102 are without defects).

[0052] A Figura 2 mostra uma vista detalhada do sistema de monitoramento de integridade da hélice, compreendendo onde o receptor 108 está conectado a um controlador 118. Os receptores 108 emitirão um sinal com base em onde um feixe de luz 106 faz um traço através da superfície de sensor 108a. O processamento de imagem do sinal é então utilizado pelo controlador 118 para fornecer a saída mostrada na Figura 3, que pode fornecer uma indicação de qualquer deslocamento na trajetória da ponta de pá detectando um deslocamento na posição longitudinal do traço 106a (por exemplo, em um direção para dianteira ou traseira da aeronave). Um processador 120 de uma unidade de processamento recebe a saída do controlador 118 e pode então ser usado para comparar o sinal com um ou mais dentre um sinal previamente gravado para a pá de hélice 103, um sinal de outra pá de hélice e/ou um sinal ou valor teórico, para determinar o estado de integridade das pás de hélice 103.[0052] Figure 2 shows a detailed view of the propeller health monitoring system, comprising where the receiver 108 is connected to a controller 118. The receivers 108 will emit a signal based on where a beam of light 106 traces through of the sensor surface 108a. Image processing of the signal is then used by controller 118 to provide the output shown in Figure 3, which can provide an indication of any displacement in the path of the blade tip by detecting a displacement in the longitudinal position of trace 106a (for example, in a towards the front or rear of the aircraft). A processor 120 of a processing unit receives the output from controller 118 and can then be used to compare the signal to one or more of a previously recorded signal for propeller blade 103, a signal from another propeller blade and/or a theoretical signal or value, to determine the health status of the propeller blades 103.

[0053] Controladores 118 e processadores 120 adicionais podem ser fornecidos como redundâncias no caso de falha de um ou mais dos controladores e processadores.[0053] Additional controllers 118 and processors 120 may be provided as redundancies in the event of failure of one or more of the controllers and processors.

[0054] A Figura 4 mostra o traço 106b através da superfície de sensor 108a do receptor 108 se uma das pás 103 em uma hélice 102 sofreu deterioração ou dano. Quando uma pá de hélice 103 se deteriora ou é danificada, suas propriedades estruturais mudam, levando a uma diminuição na rigidez da pá de hélice 103. Como resultado, sob as mesmas condições de carregamento, uma pá de hélice 103 deteriorada ou danificada, por exemplo, uma pá de hélice com defeitos, experimenta mais deflexão do que uma pá de hélice sem defeitos 103. Isso pode ser medido em termos de uma mudança na trajetória da ponta de pá para a pá de hélice 103. Uma maior deflexão na trajetória da ponta de pá indica que a pá de hélice 103 pode ter sido danificada de alguma forma ou ao longo do tempo, e que uma inspeção ou substituição pode ser apropriada.[0054] Figure 4 shows the trace 106b across the sensor surface 108a of the receiver 108 if one of the blades 103 on a propeller 102 has deteriorated or been damaged. When a propeller blade 103 deteriorates or is damaged, its structural properties change, leading to a decrease in the stiffness of the propeller blade 103. As a result, under the same loading conditions, a deteriorated or damaged propeller blade 103, for example , a defective propeller blade experiences more deflection than a defect-free propeller blade 103. This can be measured in terms of a change in path from the blade tip to the propeller blade 103. A greater deflection in the tip path of blade indicates that the propeller blade 103 may have been damaged in some way or over time, and that an inspection or replacement may be appropriate.

[0055] A posição observada de uma pá danificada pode estar mais próxima da cauda da aeronave 100 durante certas condições de voo e pode estar mais perto do nariz da aeronave em outras condições de voo, dependendo se as forças na pá de hélice 103 estão empurrando a ponta da pá em uma posição dianteira ou traseira em relação à aeronave. A quantidade de deflexão observada, portanto, também dependerá das condições operacionais da aeronave 100.[0055] The observed position of a damaged blade may be closer to the tail of the aircraft 100 during certain flight conditions and may be closer to the nose of the aircraft in other flight conditions, depending on whether the forces on the propeller blade 103 are pushing the blade tip in a forward or aft position in relation to the aircraft. The amount of deflection observed will therefore also depend on the operating conditions of the aircraft 100.

[0056] Mostrado esquematicamente, a deflexão aumentada da pá danificada 103 pode causar um traço óptico detectado separado 106b em um local diferente no receptor 108, por exemplo, a uma distância Δ do sinal óptico detectado 106a para as pás em bom estado 103 da hélice 102, como indicado na Figura 4. A distância Δ é determinada por um processador para o receptor ou para uma unidade de processamento central a bordo da aeronave 100, que recebe dados do receptor óptico 108. A distância Δ corresponde à diferença na deflexão da pá danificada 103 e, portanto, pode fornecer uma medida da diferença na trajetória da ponta de pá em comparação com uma pá de hélice sem defeitos 103.[0056] Shown schematically, the increased deflection of the damaged blade 103 may cause a separate detected optical trace 106b at a different location on the receiver 108, e.g. at a distance Δ from the detected optical signal 106a to the propeller good blades 103 102, as indicated in Figure 4. Distance Δ is determined by a processor to the receiver or to a central processing unit onboard aircraft 100, which receives data from optical receiver 108. Distance Δ corresponds to the difference in blade deflection 103 and therefore can provide a measure of the difference in blade tip trajectory compared to a defect-free propeller blade 103.

[0057] As pás de hélice 103 associadas à saída na Figura 4 referem-se à mesma hélice 102 e, portanto, estão sujeitas às mesmas condições de operação. Se todas as pás 103 estivessem sem defeitos, a saída no receptor 108 seria indicativa do traço 106a, como mostrado na Figura 3. Os traços separados 106a, 106b indicam que uma pá 103 deteriorada ou danificada pode estar presente.[0057] The propeller blades 103 associated with the output in Figure 4 refer to the same propeller 102 and, therefore, are subject to the same operating conditions. If all blades 103 were faultless, the output at receiver 108 would be indicative of trace 106a, as shown in Figure 3. Separate traces 106a, 106b indicate that a deteriorated or damaged blade 103 may be present.

[0058] Cada pá 103 de uma hélice 102 pode ser comparada aos valores históricos registrados para a pá de hélice 103, a todas as outras pás da mesma hélice 102 e/ou pode ser comparada a uma pá 103 em uma posição diagonalmente oposta no cubo 105.[0058] Each blade 103 of a propeller 102 can be compared to historical values recorded for the propeller blade 103, to all other blades of the same propeller 102 and/or can be compared to a blade 103 in a diagonally opposite position on the hub 105.

[0059] Alternativamente, cada pá de hélice 103 pode ser comparada a uma pá de hélice 103 correspondente de outra hélice 102 na aeronave, por exemplo, uma hélice 102 da asa oposta, uma pá de hélice 103 localizada na mesma posição de cubo da outra hélice e/ou pode ser comparada a todas as pás de hélice 103 dessa outra hélice, por exemplo, por um valor médio. Isto pode ser benéfico na identificação de falhas onde múltiplas pás de hélice 103 de uma determinada hélice 102 foram danificadas.[0059] Alternatively, each propeller blade 103 can be compared to a corresponding propeller blade 103 of another propeller 102 on the aircraft, e.g. a propeller 102 of the opposite wing, a propeller blade 103 located at the same hub position as the other propeller and/or can be compared to all propeller blades 103 of that other propeller, for example by an average value. This can be beneficial in identifying faults where multiple propeller blades 103 of a given propeller 102 have been damaged.

[0060] Em outra modalidade, a posição do traço 106a para cada pá de hélice 103 pode ser comparada a um valor limite para as condições de voo.[0060] In another embodiment, the position of trace 106a for each propeller blade 103 can be compared to a threshold value for flight conditions.

[0061] O sistema de monitoramento da integridade de hélice pode usar todos ou qualquer combinação dos itens acima para determinar a integridade de uma determinada pá de hélice 103.[0061] The propeller health monitoring system may use all or any combination of the above to determine the health of a particular propeller blade 103.

[0062] No caso de uma hélice danificada 102, a saída do receptor 108 pode revelar dois ou mais traços 106a, 106b, 106c, 106d causados pelos feixes de luz 106 traçados sobre a superfície de sensor 108a em diferentes posições longitudinais. Durante diferentes condições de voo, devido à maior deflexão de uma pá de hélice danificada ou com defeito 103, as pontas de pá 111 e, portanto, as fontes de luz 104, podem seguir diferentes trajetórias da ponta de pá em relação às pás de hélice sem defeitos 103, dependendo da extensão do dano.[0062] In the case of a damaged propeller 102, the output of the receiver 108 may reveal two or more traces 106a, 106b, 106c, 106d caused by the light beams 106 traced on the sensor surface 108a at different longitudinal positions. During different flight conditions, due to increased deflection of a damaged or defective propeller blade 103, the blade tips 111, and therefore the light sources 104, may follow different blade tip trajectories relative to the propeller blades. no defects 103, depending on the extent of the damage.

[0063] No caso em que múltiplas pás 103 foram danificadas ou se deterioraram em taxas diferentes ao longo do tempo, a saída do receptor 108 pode representar um conjunto de traços 106a, 106b, 106c, 106d, cada um correspondendo a uma posição longitudinal diferente de onde os feixes de luz 106 das fontes de luz 104 são traçados através da superfície de sensor 108 do receptor para cada uma das pás de hélice 103. Cada pá danificada 103 pode ser defletida por uma quantidade diferente durante a operação, o que pode levar a múltiplos traços 106a, 106b, 106c, 106d sendo recebidos pelo receptor 108, por exemplo, como mostrado na Figura 5. A extensão do deslocamento do traço 106a, 106b, 106c, 106d podem indicar que o dano para algumas pás de hélice 103 pode ser mais severo do que para outras devido a diferenças na rigidez da pá de hélice.[0063] In the event that multiple blades 103 have been damaged or deteriorated at different rates over time, the output of the receiver 108 may represent a set of traces 106a, 106b, 106c, 106d, each corresponding to a different longitudinal position. where the light beams 106 from the light sources 104 are traced through the sensor surface 108 of the receiver to each of the propeller blades 103. Each damaged blade 103 can be deflected by a different amount during operation, which can lead to to multiple traces 106a, 106b, 106c, 106d being received by receiver 108, for example, as shown in Figure 5. The extent of trace offset 106a, 106b, 106c, 106d may indicate that damage to some propeller blades 103 may be more severe than for others due to differences in propeller blade stiffness.

[0064] A fim de determinar se os traços adicionais 106b, 106c, 106d são o resultado de uma pá de hélice danificada 103 ou se foram causados por excesso de vibração ou vibrações, as distâncias Δ1, Δ2, Δ3 podem ser avaliadas ao longo de um número definido de revoluções e/ou comparadas a um limite predeterminado.[0064] In order to determine if the additional traces 106b, 106c, 106d are the result of a damaged propeller blade 103 or if they were caused by excessive vibration or vibrations, the distances Δ1, Δ2, Δ3 can be evaluated along a defined number of revolutions and/or compared to a predetermined limit.

[0065] As distâncias Δ1, Δ2, Δ3 representando o deslocamento dos traços 106b, 106c, 106d do traço saudável 106a podem ser usadas para prever a vida restante das pás de hélice individuais 103 e para determinar a urgência de qualquer manutenção.[0065] The distances Δ1, Δ2, Δ3 representing the displacement of traces 106b, 106c, 106d from the healthy trace 106a can be used to predict the remaining life of the individual propeller blades 103 and to determine the urgency of any maintenance.

[0066] Se as distâncias Δ1, Δ2, Δ3 são iguais ou maiores do que um limite predeterminado, a integridade da pá de hélice 103 correspondente pode ser prejudicada.[0066] If distances Δ1, Δ2, Δ3 are equal to or greater than a predetermined threshold, the integrity of the corresponding propeller blade 103 may be impaired.

[0067] Na presente modalidade, as distâncias Δ1, Δ2, Δ3 são tomadas de um traço 106a de uma pá sem defeitos 103 da hélice 102, a fim de quantificar a deflexão na trajetória da ponta de pá e, portanto, monitorar a diminuição na rigidez da pá; no entanto, como afirmado acima, podem ser comparadas a uma pá de hélice 103 correspondente em outra hélice 102 da aeronave 100 e/ou a um valor previsto com base em um modelo.[0067] In the present embodiment, the distances Δ1, Δ2, Δ3 are taken from a trace 106a of a defect-free blade 103 of the propeller 102, in order to quantify the deflection in the blade tip trajectory and therefore monitor the decrease in blade stiffness; however, as stated above, they can be compared to a corresponding propeller blade 103 on another propeller 102 of aircraft 100 and/or a predicted value based on a model.

[0068] A posição de rotação da hélice 103 pode ser determinada por um sensor de rotação, por exemplo, a partir de um sensor Np/Beta, de modo que o tempo do traço 106a cruzando a superfície do sensor 108a pode ser usado para determinar qual pá de hélice 103 o traço 106a representa em qualquer instância.[0068] The rotation position of the propeller 103 can be determined by a rotation sensor, for example from an Np/Beta sensor, so that the time of trace 106a crossing the surface of sensor 108a can be used to determine which propeller blade 103 the dash 106a represents in any instance.

[0069] Isso também significa que se houver qualquer variação na localização do traço 106a em uma direção dianteira ou traseira da aeronave devido a variações no posicionamento da fonte de luz 104 em relação à pá de hélice 103 e à direção na qual o feixe de luz está emitido, então, isso pode ser explicado pela associação de uma distância de base para uma determinada pá de hélice 103. A posição de rotação também pode ser usada para filtrar os sinais de modo que o receptor 108 possa observar o deslocamento relativo de um traço 106a para uma determinada pá de hélice 103, para determinar se essa pá está em uma condição com ou sem defeitos.[0069] This also means that if there is any variation in the location of trace 106a in a forward or aft direction of the aircraft due to variations in the positioning of light source 104 in relation to propeller blade 103 and the direction in which the light beam is emitted, then this can be explained by associating a base distance to a given propeller blade 103. The rotation position can also be used to filter the signals so that the receiver 108 can observe the relative displacement of a trace 106a for a particular propeller blade 103 to determine whether that blade is in a faulty or non-defective condition.

[0070] Se for determinado que a integridade de uma ou mais das pás de hélice 103 em uma hélice de aeronave 102 está prejudicada, é necessário identificar a pá danificada. Usando dados do controle de motor eletrônico com autoridade total (full authority digital engine control, "FADEC"), é possível determinar, por exemplo, a posição de cada pá de hélice 103 no cubo 105 a qualquer momento e mapear essas informações para os sinais gerados pelo receptor 108. O feixe de luz 106 que é determinado para representar uma pá danificada 103 pode então ser atribuído a uma pá específica 103 na hélice 102.[0070] If it is determined that the integrity of one or more of the propeller blades 103 on an aircraft propeller 102 is impaired, it is necessary to identify the damaged blade. Using full authority digital engine control (FADEC) data, it is possible to determine, for example, the position of each propeller blade 103 on hub 105 at any time and map this information to the signals generated by receiver 108. The light beam 106 that is determined to represent a damaged blade 103 can then be assigned to a specific blade 103 in the propeller 102.

[0071] Os feixes de luz 106 também podem ser codificados de alguma forma, por exemplo, com um sinal que o receptor 108 pode ler e identificar, a fim de combinar a pá de hélice 103 com o traço 106a observado no receptor 108. Alternativamente, os feixes de luz 106 podem ter um comprimento de onda ou cor diferente em cada pá 103. O FADEC pode, portanto, determinar a partir da cor/comprimento de onda qual pá pode estar danificada. Como outra alternativa, um único feixe de luz 106 pode ser emitido por vez, permitindo que o FADEC determine a deflexão de cada pá individualmente.[0071] The light beams 106 may also be encoded in some way, for example with a signal that the receiver 108 can read and identify, in order to match the propeller blade 103 with the trace 106a seen on the receiver 108. Alternatively , the light beams 106 may have a different wavelength or color on each blade 103. The FADEC can therefore determine from the color/wavelength which blade may be damaged. As another alternative, a single beam of light 106 can be emitted at a time, allowing the FADEC to determine the deflection of each individual blade.

[0072] As distâncias de deflexão mínimas típicas Δ1, Δ2, Δ3 que indicam danos à pá podem ser predefinidas na unidade de processamento e podem estar a qualquer distância razoável, levando em consideração qualquer amplificação na distância observada resultante da flexão da pá de hélice, a separação do receptor 108 e o ângulo de incidência do feixe de luz se não for perpendicular. Por exemplo, a deflexão real mínima da trajetória da ponta de pá pode estar na faixa de 2 mm a 10 mm. Isso pode resultar em deflexões observadas em que os feixes de luz 106 são traçados sobre a superfície de sensor 108a com entre 20 mm a 100 mm, em uma aeronave razoavelmente grande.[0072] Typical minimum deflection distances Δ1, Δ2, Δ3 that indicate blade damage can be preset in the processing unit and can be any reasonable distance, taking into account any amplification in the observed distance resulting from blade bending, the separation of the receiver 108 and the angle of incidence of the light beam if not perpendicular. For example, the actual minimum blade tip trajectory deflection may be in the range of 2 mm to 10 mm. This can result in observed deflections where the light beams 106 are traced over the sensor surface 108a with between 20mm to 100mm, in a reasonably large aircraft.

[0073] A presença de uma pá danificada 103 pode ser indicada para a tripulação da aeronave e/ou um alerta para manutenção pode ser emitido. O sistema pode operar em tempo real enquanto a aeronave está em operação. Portanto, no caso de uma pá de hélice 103 ser danificada, em resposta à indicação à tripulação, a hélice danificada 102 pode ser desligada. Isso pode ajudar a evitar mais danos à pá 103 ou ao resto da aeronave. Anteriormente, quando as pás eram inspecionadas apenas em intervalos regulares, uma pá danificada pode ter sido usada por mais horas de voo, o que poderia levar a uma degradação adicional da pá e ao risco de falha.[0073] The presence of a damaged blade 103 may be indicated to the aircraft crew and/or a maintenance alert may be issued. The system can operate in real time while the aircraft is in operation. Therefore, in the event that a propeller blade 103 is damaged, in response to the indication to the crew, the damaged propeller 102 can be turned off. This can help prevent further damage to blade 103 or the rest of the aircraft. Previously, when blades were only inspected at regular intervals, a damaged blade may have been used for longer flight hours, which could lead to further blade degradation and risk of failure.

[0074] O sistema da presente modalidade é ainda mais vantajoso, pois fornece um método de monitoramento em tempo real da integridade da hélice. Anteriormente, uma manutenção pode ter sido realizada em uma hélice 102 que não estava danificada, o que poderia exigir uma aterrissagem desnecessária, levando ao aumento dos custos de operação da aeronave. Ao monitorar a integridade da hélice em tempo real, um alerta pode ser acionado se o sistema determinar que a integridade da pá de hélice pode estar prejudicada. A manutenção, portanto, só pode ser exigida se um alerta for acionado, assim reduzindo significativamente o tempo e o custo de manutenção da aeronave.[0074] The system of the present embodiment is even more advantageous as it provides a method of real-time monitoring of the integrity of the propeller. Previously, maintenance may have been performed on an undamaged 102 propeller, which could require an unnecessary landing, leading to increased aircraft operating costs. By monitoring the health of the propeller in real time, an alert can be triggered if the system determines that the integrity of the propeller blade may be impaired. Maintenance, therefore, can only be required if an alert is triggered, thus significantly reducing the time and cost of maintaining the aircraft.

[0075] A Figura 6 mostra um sistema alternativo para monitoramento da integridade da hélice, que usa o mesmo arranjo de transmissores 104 e receptores 108 conforme mostrado na Figura 1. O sistema mostrado na Figura 6 monitora pás diferentes em uma faixa de condições operacionais, em contraste com o sistema mostrado nas Figuras 4 e 5, que compara mudanças nas trajetórias da ponta de pá às pás nas mesmas condições de operação. Assim, a Figura 6 mostra um receptor 108 com uma superfície de sensor 108a para detectar feixes de luz 106 transmitidos pelas fontes de luz 104. Dependendo de se as pás de hélice 103 estão experimentando uma carga geral que está empurrando as pás de hélice para em uma direção dianteira ou traseira, uma faixa aceitável predeterminada 114a na superfície de sensor 108a do receptor 108 pode ser definida e se os feixes de luz detectados 106 são recebidos dentro desta faixa aceitável 114a, então o sistema determina que a pá de hélice 103 correspondente está sem defeitos.[0075] Figure 6 shows an alternative system for monitoring the integrity of the propeller, which uses the same arrangement of transmitters 104 and receivers 108 as shown in Figure 1. The system shown in Figure 6 monitors different blades over a range of operating conditions, in contrast to the system shown in Figures 4 and 5, which compares changes in blade tip to blade trajectories under the same operating conditions. Thus, Figure 6 shows a receiver 108 with a sensor surface 108a for detecting light beams 106 transmitted by light sources 104. Depending on whether the propeller blades 103 are experiencing an overall load that is pushing the propeller blades to a stop. forward or backward direction, a predetermined acceptable range 114a on sensor surface 108a of receiver 108 can be set and if detected light beams 106 are received within this acceptable range 114a, then the system determines that the corresponding propeller blade 103 is No defects.

[0076] Se o feixe de luz 106 traçar um trajeto fora desta faixa aceitável no receptor 108, a unidade de processamento pode determinar que a integridade da pá de hélice 103 está prejudicada.[0076] If the light beam 106 traces a path outside this acceptable range at the receiver 108, the processing unit may determine that the integrity of the propeller blade 103 is impaired.

[0077] O feixe de luz 106 para a pá de hélice prejudicada 103 pode cruzar a superfície de sensor em ambos os lados da área definida pela faixa aceitável 114a ao longo de uma faixa de condições de voo, indicando que a ponta de pá 111 da pá de hélice 103 é desviada em direção ao nariz e à cauda da aeronave 100 durante essas condições.[0077] The light beam 106 to the impaired propeller blade 103 may cross the sensor surface on either side of the area defined by the acceptable range 114a over a range of flight conditions, indicating that the blade tip 111 of the propeller blade 103 is deflected towards the nose and tail of aircraft 100 during these conditions.

[0078] Esta modalidade pode ser benéfica, pois não é necessário comparar o sinal óptico recebido 106 com aquele de uma pá correspondente nas mesmas condições de operação. Isso permite que os resultados sejam fornecidos mais prontamente.[0078] This modality can be beneficial, as it is not necessary to compare the received optical signal 106 with that of a corresponding blade under the same operating conditions. This allows results to be provided more readily.

[0079] A largura da faixa aceitável 114a dependerá da separação da fonte de luz e do receptor, ou seja, do tamanho e tipo da aeronave e das propriedades da pá de hélice. A largura da deflexão observada pode, por exemplo, estar na faixa de 10 mm a 80 mm.[0079] The acceptable band width 114a will depend on the separation of the light source and the receiver, ie the size and type of the aircraft and the propeller blade properties. The observed deflection width can, for example, be in the range of 10 mm to 80 mm.

[0080] As fontes de luz 104 fornecidas em cada pá 103 podem ser alimentadas por um dispositivo de energia piezoelétrica fornecido na pá de hélice que usa vibrações da pá em operação para gerar energia para a fonte de luz 104.[0080] The light sources 104 provided on each blade 103 may be powered by a piezoelectric power device provided on the propeller blade that uses vibrations of the blade in operation to generate energy for the light source 104.

[0081] Adicionalmente ou alternativamente, a pá pode ser alimentada por sistemas elétricos já presentes nas pás de hélice, como o sistema de degelo.[0081] Additionally or alternatively, the blade can be powered by electrical systems already present in the propeller blades, such as the de-icing system.

[0082] A fonte de luz 104 pode ser montada na pá por qualquer tipo de meio de fixação, por exemplo, por adesivo ou fixadores. Alternativamente, pode ser formada integralmente com o resto da pá, por exemplo, embutida em resina durante a construção da pá de hélice.[0082] The light source 104 can be mounted to the paddle by any type of fastening means, for example by adhesive or fasteners. Alternatively, it may be formed integrally with the rest of the blade, for example embedded in resin during construction of the propeller blade.

[0083] Conforme estabelecido na Figura 7, o método de monitoramento da integridade da hélice usando o sistema descrito neste documento compreende a detecção 200 da posição de um feixe de luz em uma superfície de sensor do receptor. O feixe de luz é emitido por uma das fontes de luz montadas em uma ou mais das pás de hélice.[0083] As set forth in Figure 7, the method of monitoring the integrity of the propeller using the system described in this document comprises detecting 200 the position of a beam of light on a sensor surface of the receiver. The light beam is emitted by one of the light sources mounted on one or more of the propeller blades.

[0084] O método compreende gerar 202 um sinal que é indicativo da posição da fonte de luz. O sinal é gerado pelo controlador 118 e é usado como uma medida da trajetória da ponta de pá conforme ela cruza a superfície de sensor do receptor 108. A posição da fonte de luz na superfície de sensor será diferente dependendo da deflexão da pá associada à fonte de luz.[0084] The method comprises generating 202 a signal which is indicative of the position of the light source. The signal is generated by the controller 118 and is used as a measure of the trajectory of the blade tip as it crosses the sensor surface of the receiver 108. The position of the light source on the sensor surface will differ depending on the deflection of the blade associated with the source. of light.

[0085] O método compreende determinar 204 um valor para a trajetória da pá com base no sinal gerado pelo controlador 118. O valor pode ser usado para fornecer uma indicação da deflexão da pá de hélice. Este valor pode então ser comparado 206a a um valor limite. O valor limite é baseado em uma deflexão máxima predeterminada de uma pá de hélice sem defeitos 103. Se o valor estiver fora do limite, é estabelecido 208a que a integridade da hélice pode ser prejudicada.[0085] The method comprises determining 204 a value for the blade trajectory based on the signal generated by the controller 118. The value can be used to provide an indication of the deflection of the propeller blade. This value can then be compared 206a to a threshold value. The threshold value is based on a predetermined maximum deflection of a faultless propeller blade 103. If the value is outside the threshold, it is established 208a that the integrity of the propeller may be impaired.

[0086] Alternativamente, o método pode compreender comparar 206b o valor a um valor associado a outra pá. A outra pá pode estar na mesma hélice ou em uma hélice diferente da mesma aeronave. Se o valor for significativamente diferente do valor associado à outra pá, é estabelecido 208b que a integridade da hélice pode ser prejudicada.[0086] Alternatively, the method may comprise comparing 206b the value to a value associated with another blade. The other blade can be on the same propeller or on a different propeller on the same aircraft. If the value is significantly different from the value associated with the other blade, it is established 208b that the integrity of the propeller may be impaired.

[0087] A presente divulgação também pode se referir a uma pá de hélice que compreende: um corpo de pá tendo uma extremidade de cubo e uma extremidade de ponta e uma fonte de sinal montada dentro ou sobre o corpo de pá, a fonte de sinal sendo capaz de emitir um feixe de luz da extremidade da ponta da pá de hélice.[0087] The present disclosure may also refer to a propeller blade comprising: a blade body having a hub end and a tip end and a signal source mounted in or on the blade body, the signal source being able to emit a beam of light from the tip end of the propeller blade.

[0088] Conforme estabelecido acima, a fonte do sinal pode ser uma fonte de luz. Alternativamente, a fonte de sinal pode ser um ímã capaz de interagir com um receptor utilizando o Efeito Hall.[0088] As stated above, the signal source can be a light source. Alternatively, the signal source can be a magnet capable of interacting with a receiver using the Hall Effect.

[0089] A presente divulgação também pode se referir a um sistema de monitoramento da integridade da hélice para uma aeronave, compreendendo: uma aeronave com uma ou mais hélices, em que o sistema compreende ainda uma ou mais fontes de sinal e um ou mais receptores montados em uma fuselagem e/ou nacela da aeronave. Cada receptor possui uma superfície de sensor que é capaz de detectar uma posição do sinal emitido pela fonte de sinal cruzando a superfície de sensor conforme a hélice gira, de modo que o receptor gere um sinal que é indicativo da posição como uma medida da trajetória ponta de pá para cada pá de hélice que passa, em que o sistema compreende ainda uma unidade de processamento que analisa os sinais do receptor para determinar a integridade das pás de hélice de uma ou mais hélices com base em onde os sinais da fonte de sinal das pás de hélice cruzaram a superfície do sensor.[0089] The present disclosure may also refer to a propeller integrity monitoring system for an aircraft, comprising: an aircraft with one or more propellers, wherein the system further comprises one or more signal sources and one or more receivers mounted in an aircraft fuselage and/or nacelle. Each receiver has a sensor surface that is capable of detecting a position of the signal emitted by the signal source crossing the sensor surface as the propeller rotates, so that the receiver generates a signal that is indicative of the position as a measure of the tip trajectory. for each passing propeller blade, the system further comprising a processing unit that analyzes the signals from the receiver to determine the integrity of the propeller blades of one or more propellers based on where the signals from the signal source from the propeller blades crossed the sensor surface.

[0090] Conforme estabelecido acima, a fonte do sinal pode ser uma fonte de luz. Alternativamente, a fonte de sinal pode ser um ímã e os receptores podem ser configurados para utilizar o Efeito Hall para determinar a posição do sinal na superfície de sensor do receptor.[0090] As stated above, the signal source can be a light source. Alternatively, the signal source can be a magnet and the receivers can be configured to use the Hall Effect to determine the position of the signal on the sensor surface of the receiver.

[0091] As fontes de sinal podem ser montadas na fuselagem ou na nacela da aeronave. Se as fontes de sinal estiverem montadas na fuselagem ou na nacela, os receptores podem ser montados nas pás de hélice.[0091] Signal sources can be mounted in the fuselage or nacelle of the aircraft. If the signal sources are fuselage or nacelle mounted, receivers can be mounted on the propeller blades.

Claims (15)

Pá de hélice caracterizada pelo fato de que compreende:
um corpo de pá com uma extremidade de cubo e uma extremidade de ponta e
uma fonte de luz montada dentro ou sobre o corpo de pá, a fonte de luz sendo capaz de emitir um feixe de luz da extremidade da ponta de pá da hélice.
Propeller blade characterized by the fact that it comprises:
a shovel body with a hub end and a spike end and
a light source mounted in or on the blade body, the light source being capable of emitting a beam of light from the blade tip end of the propeller.
Pá de hélice de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fonte de luz é montada próxima a uma ponta da pá de hélice.Propeller blade according to claim 1, characterized in that the light source is mounted close to a tip of the propeller blade. Pá de hélice de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a fonte de luz é autoalimentada opcionalmente, em que a fonte de luz é eletricamente conectada a um dispositivo piezoelétrico fornecido dentro da pá de hélice para alimentar a fonte de luz.Propeller blade according to claim 1 or 2, characterized in that the light source is optionally self-powered, wherein the light source is electrically connected to a piezoelectric device provided inside the propeller blade to power the light source . Pá de hélice de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que fonte de luz pode ser alimentada usando a energia disponível na pá de hélice opcionalmente, em que a fonte de luz está eletricamente conectada a um circuito de degelo da pá de hélice para alimentar a fonte de luz.Propeller blade according to claim 1 or 2, characterized in that the light source can be powered using the energy available in the propeller blade optionally, wherein the light source is electrically connected to a de-icing circuit of the blade. propeller to power the light source. Pá de hélice de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizada pelo fato que a fonte de luz é um dispositivo a laser, opcionalmente em que a fonte de luz é um laser emissor de superfície de cavidades verticais (vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL).A propeller blade according to any preceding claim, characterized in that the light source is a laser device, optionally wherein the light source is a vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL ). Hélice de acordo com qualquer reivindicação anterior, caracterizada pelo fato de que compreende um cubo com um eixo de rotação e uma pluralidade de pás de hélice, em que as fontes de luz de cada pá de hélice são configuradas para emitir um feixe de luz em uma direção que irradia para fora do cubo de hélice.Propeller according to any preceding claim, characterized in that it comprises a hub with an axis of rotation and a plurality of propeller blades, wherein the light sources of each propeller blade are configured to emit a beam of light in a direction radiating outward from the propeller hub. Hélice de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que as fontes de luz são cada uma configuradas para emitir um feixe de luz em uma direção geralmente radial.Propeller according to claim 6, characterized in that the light sources are each configured to emit a beam of light in a generally radial direction. Hélice de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que a hélice compreende dispositivos de degelo em cada um dos corpos de pás e conexões elétricas para acoplar energia elétrica aos dispositivos de degelo de uma fonte de alimentação elétrica.Propeller according to claim 6 or 7, characterized in that the propeller comprises de-icing devices in each of the blade bodies and electrical connections for coupling electrical energy to the de-icing devices of an electrical supply. Sistema de monitoramento da integridade da hélice para uma aeronave, caracterizado pelo fato de que compreende;
uma aeronave com uma ou mais hélices, como reivindicado na reivindicação 6, 7 ou 8,
em que o sistema compreende ainda um ou mais receptores montados em uma fuselagem e/ou em uma nacela da aeronave, cada receptor tendo uma superfície de sensor que é capaz de detectar uma posição para cada feixe de luz que cruza a superfície do sensor conforme a hélice gira, de modo que o receptor gere um sinal que é indicativo da posição como uma medida da trajetória da ponta de pá para cada pá de hélice que passa, em que o sistema compreende ainda uma unidade de processamento que analisa os sinais do receptor para determinar a integridade das pás de hélice de uma ou mais hélices com base em onde os feixes de luz das pás de hélice cruzaram a superfície do sensor.
Propeller integrity monitoring system for an aircraft, characterized in that it comprises;
an aircraft having one or more propellers as claimed in claim 6, 7 or 8,
wherein the system further comprises one or more receivers mounted on a fuselage and/or a nacelle of the aircraft, each receiver having a sensor surface that is capable of detecting a position for each beam of light crossing the sensor surface in accordance with the propeller rotates, so that the receiver generates a signal that is indicative of the position as a measure of the trajectory of the blade tip for each passing propeller blade, wherein the system further comprises a processing unit that analyzes the signals from the receiver to determine the integrity of the propeller blades of one or more propellers based on where the light beams from the propeller blades have crossed the sensor surface.
Sistema de monitoramento da integridade da hélice de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o sistema de monitoramento da integridade da hélice compreende um processador que processa esse sinal para determinar um estado de integridade de uma pá de hélice associada ao sinal.Propeller integrity monitoring system according to claim 9, characterized in that the propeller integrity monitoring system comprises a processor that processes this signal to determine an integrity state of a propeller blade associated with the signal. Sistema de monitoramento da integridade da hélice de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o processador determina um valor para uma trajetória da ponta de uma pá de hélice sendo observada.Propeller integrity monitoring system according to claim 10, characterized in that the processor determines a value for a trajectory of the tip of a propeller blade being observed. Sistema de monitoramento da integridade da hélice de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o processador compara o valor a um valor limite e/ou a um valor para outra pá de hélice da mesma hélice ou de uma hélice diferente.Propeller integrity monitoring system according to claim 11, characterized in that the processor compares the value to a threshold value and/or to a value for another propeller blade of the same propeller or a different propeller. Método para monitorar a integridade de uma hélice de uma aeronave, caracterizado pelo fato de que a hélice compreende um cubo com um eixo de rotação e uma pluralidade de pás de hélice, cada pá de hélice compreendendo um corpo de pá com uma extremidade de cubo, uma extremidade de ponta e uma fonte de luz montada dentro ou sobre o corpo de pá, a fonte de luz sendo capaz de emitir um feixe de luz da extremidade da ponta de pá da hélice;
em que o método compreende:
detectar, em um receptor que compreende uma superfície de sensor em uma fuselagem e/ou nacela da aeronave, uma posição do feixe de luz que cruza a superfície de sensor conforme a hélice gira;
gerar um sinal indicativo da posição como uma medida da trajetória da ponta de pá para cada pá de hélice que passa
e analisar os sinais para determinar a integridade das pás da hélice com base em onde os feixes de luz da hélice cruzam a superfície de sensor.
Method for monitoring the integrity of an aircraft propeller, characterized in that the propeller comprises a hub with an axis of rotation and a plurality of propeller blades, each propeller blade comprising a blade body with a hub end, a tip end and a light source mounted in or on the blade body, the light source being capable of emitting a beam of light from the blade tip end of the propeller;
where the method comprises:
detecting, in a receiver comprising a sensor surface on an aircraft fuselage and/or nacelle, a position of the light beam that crosses the sensor surface as the propeller rotates;
generate a position indicative signal as a measure of the blade tip trajectory for each passing propeller blade
and analyzing the signals to determine the integrity of the propeller blades based on where the light beams from the propeller cross the sensor surface.
Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda a etapa de determinar um valor para uma trajetória de uma ponta de pá de uma pá de hélice sendo observada.Method according to claim 13, characterized in that the method further comprises the step of determining a value for a trajectory of a blade tip of a propeller blade being observed. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda a etapa de comparar o valor a um valor limite e/ou a um valor para outra pá de hélice da mesma hélice ou de uma hélice diferente.Method according to claim 14, characterized in that the method further comprises the step of comparing the value to a threshold value and/or to a value for another propeller blade of the same propeller or a different propeller.
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